JPH0768592B2

JPH0768592B2 - 室温特性を改善するためのアルミニウム化三ニッケル基組成物の処理方法

Info

Publication number: JPH0768592B2
Application number: JP61234750A
Authority: JP
Inventors: ケーミン・チャン; シィーチン・ファン; アラン・アーウィン・タウブ
Original assignee: ゼネラル・エレクトリツク・カンパニイ
Priority date: 1985-10-03
Filing date: 1986-10-03
Publication date: 1995-07-26
Anticipated expiration: 2010-07-26
Also published as: DE3684213D1; IL79828A0; EP0217304A2; EP0217304B1; US4613480A; JPS62109934A; EP0217304A3

Description

【発明の詳細な説明】関連出願の説明本願は、1985年10月３日に提出されかつ本願の場合と同
じ譲受人に譲渡された同時係属中の米国特許出願第7835
82号と関連を有するものである。この米国特許出願の明
細書は引用によって本明細書中に併合されるものとす
る。

発明の背景本発明は、アルミニウム化三ニッケルを基材とする組成
物およびそれの性質を改善するための処理方法に関する
ものである。更に詳しく言えば本発明は、室温下におけ
る強度の増大を示す有用な製品に成形し得るようなアル
ミニウム化三ニッケル基材料に関する。

多結晶室アルミニウム化三ニッケル鋳造品は、室温下に
おいて非常に脆く、強度が低く、かつ延性が小さいとい
う性質を示すことが知られている。

アルミニウム化三ニッケル単結晶は、特定の結晶方位に
関し、顕著な延性をはじめとする好ましい組合せの性質
を室温下において示す。しかるに、従来公知の方法によ
って製造された多結晶質材料は単血書材料が持つ望まし
い性質を示さない。かかる多結晶質材料は、高温構造材
料として有望であるにもかかわらず、室温下における性
質が劣るためにこの分野で広範に使用されるには至って
いない。

アルミニウム化三ニッケルは約100゜F（600℃）までの温
度下で良好な物理的性質を示すことが知られており、そ
のためにたとえばジェットエンジンの高い動作温度下で
はそれの構成部品として使用し得るものと考えられる。
しかしながら、アルミニウム化三ニッケルがそれよりも
低い温度下で好ましい性質を示さなければ、この材料か
ら製造された部品はエンジンの起動前や1000℃を越える
高温下でのエンジンの動作前においてその部品が遭遇す
るような低温下で応力に暴露されると破壊してしまうこ
とがある。従って、十分な延性を維持しながら室温下に
おける強度を顕著に増大させるようなアルミニウム化三
ニッケルの処理方法があれば望ましいわけである。

アルミニウム化三ニッケルを基材とする合金は、耐熱合
金または超合金として知られる合金群の中に含まれる。
これらの合金の中には、極めて高い温度下における用途
に使用するためのものがある。かかる用途においては、
合金は引張応力、熱応力、振動応力および衝撃応力を含
む比較的大きい応力に暴露されるのであり、また耐酸化
性が要求されることも多い。従って、約1100゜Fまでの温
度下において良好な組合せの性質を示す上記のごとき合
金は極めて有用である。

超合金の分野において探究されてきたのは、たとえばジ
ェットエンジン部品としての使用時に見られるような約
1100゜Fまでの高温下で望ましい応力抵抗性を示すばかり
でなく、貯蔵時および起動操作時にエンジンが遭遇する
ような低温下でも実用的で有用な望ましい組合せの性質
を示す合金組成物なのである。

かかる広い温度範囲にわたって有用であり、かつ広い温
度範囲にわたる正規の動作に際して製品が受けることの
ある応力に耐え得るようなアルミニウム化三ニッケル基
合金および類似の超合金を製造するために多大の努力が
払われてきた。かかる材料を使用可能なものにするため
の最初の障害となったのは室温下における強度および延
性が小さいという問題であったが、これらの問題はほと
んど解決されている。

たとえば、本願の場合と同じ譲受人に譲渡された米国特
許第4478791号明細書中には、アルミニウム化三ニッケ
ル基合金の脆性を克服することによってこの材料に室温
下で顕著な延性を付与する方法が記載されている。

また、本願の場合と同じ発明者等によって1984年９月４
日に提出された同時係属中の米国特許出願第647326、64
7327、647328、646877および646879号明細書中には、米
国特許第4478791号の組成物および方法を更に改良する
ための方法が記載されている。なお、これらの米国特許
出願明細書および米国特許明細書は引用によって本明細
書に併合されるものとする。これらおよび類似の発明に
よれば、室温をはじめとした低温下において高い強度お
よび高度の延性を達成するという基本的な問題は本質形
に解決された。また、アルミニウム化三ニッケル基組成
物を扱った文献はその他にも数多く存在している。

未変性の二元金属間化合物については、強度および硬さ
が化学量論比からの組成偏移に大きく依存することが数
多くの文献中に報告されておる。イー・エム・グララ
（E.M.Grala）は、化学量論的化合物からアルミニウム
に富む合金への移行に伴って室温下での降伏強さおよび
引張強さが顕著に向上することを見出した。［ジェイ・
エッチ・ウェストブルック（J.H.Westbrook）編「メカ
ニカル・プロパティーズ・オブ・インターメタリック・
コンパウンズ（Mechanical properties of Intermetall
ic Compounds）」、ジョン・ワイリー社、ニューヨーク
（1960年）、358頁］。更に広範囲のアルミニウム組成
に関する高温硬さ試験によってガードおよびウェストブ
ルック（Guard ＆ Westbrook）は、低い同相温度下では
硬さが化学量論的組成付近で最小となるのに対し、高い
同相温度下では硬さが3:1のNi/Al比において最大となる
ことを見出した［トランザクションズ・オブ・メタラー
ジカル・ソサエティ・AIME（Trans.Met.Soc.AIME）、第
215巻（1959年）、807頁］。ロペスおよびハンコック
（Lopez ＆ Hancock）は圧縮試験によってこれらの傾向
を追認すると共に、その効果は化学量論的比から高Ni含
量側への偏移よりも高Al含量側への偏移の場合において
著しく強いことを証明した［フィジカ・スタトゥス・ソ
リディ（Phys.Stat.Sol.）A2巻（1970年）、469頁］。
ローリングズおよびステートンベバン（Rawlings ＆ St
aton−Bevan）の総説中では、高Ni含量側への偏移に比
べると、高Al含量側への偏移は室温流れ応力を著しく増
大させるばかりでなく、降伏応力−温度勾配も大きくな
るという結論が下された［ジャーナル・オブ・マテリア
ルズ・サイセンス（J.Mat.Sol.）第10巻（1975年）、50
5頁］。アオキおよびイズミによる広範な研究において
も、同様な傾向が報告されている。［フィジカ・スタト
ゥス・ソリディ（Phys.Stat.Sol.）A32巻（1975年）、6
57頁およびフィジカ・スタトゥス・ソリディ（Phys.Sta
t.Sol.）、A38巻（1976年）、587頁］。また、ノグチ、
オーヤおよびスズキも類似の研究の結果として同様な傾
向を報告した［メタラージカル・トランザクションズ
（Met.Trans.）第12A巻（1981年）、1647頁］。

更に最近になると、マービン・クビチオッティ（Marvin
Cubicciotti）編「プロシーディングズ・オブ・ザ・エ
レクトロケミカル・ソサエティ・オン・ハイ・テンペラ
チュア・マテリアルズ（Proceedings of the Electroch
emical Society on High Temperature Materials）」第
83−７巻（エレクトロケミカル・ソサエティ・インコー
ポレーテッド、1983年）の32頁に収載されたシー・ティ
ー・リュウ、シー・エル・ホワイト、シー・シー・コッ
ホおよびイー・エッチ・リー（C.T..Liu,C.L.White,C.
C.Koch ＆ E.H.Lee）の論文中には、ホウ素による同じ
合金系の延性化はアルミニウムに乏しいNi₃Alについて
のみ可能であることが開示されている。

本発明は、低温下において顕著に増大した強度を示すア
ルミニウム化三ニッケルにおいて一層の改良を実現しよ
うとするものであって、特に約600℃以下の温度範囲内
におけるアルミニウム化三ニッケル基組成物の強度の改
善に関する。

約600℃以下の用途においては、優れた強度および十分
な延性を示す材料が極めて有用かつ有益であることを力
説しておきたい。なお、600℃は約1137.6゜Fである。110
0℃以下の温度においては、高強度かつ耐酸化性の合金
に対する数多くの用途が存在する。とりわけ、室温下で
顕著な延性および優れた強度を示すと共に、約1100゜Fま
での温度下においても耐熱酸化性並びに優れた強度およ
び延性を示すようなアルミニウム化三ニッケル基合金
は、高温環境中における数多くの用途にとって極めて貴
重である。

発明の概要本発明の目的の１つは、室温下および約1100゜Fまでの高
温下で構造部品として使用するための製品の性質を改善
する方法を提供することにある。

また、室温下および約1100゜Fまでの高温下で高度の応力
に耐え得ると共に顕著な延性を示し得るような製品を提
供することも本発明の目的の１つである。

更にまた、室温下および約1100゜Fまでの高温下で顕著な
強度および延性の組合せを示す有用な製品に成形し得る
合体（consolidated）材料を提供することも本発明の目
的の１つである。

更にまた、室温下で望ましい組合せの強度および延性を
示すような、アルミニウム化三ニッケルを基材とする合
体材料を提供することも本発明の目的の１つである。

更にまた、粉末を合体させて得られる製品であって、ジ
ェットエンジンのごとき用途において有用な１群の性質
を有しかつ各種の形態の応力に暴露され得るような製品
を提供することも本発明の目的と１つである。

その他の目的に関しては、一部は以下の説明を読めば自
ら明らかとなろうし、また一部は以下の説明中において
指摘されるであろう。

本発明の目的を達成するためには、本発明に従って一般
的に述べれば、アルミニウム化三ニッケルを基材としか
つ比較的少量のホウ素を含有すると共に、前記に引用さ
れた同時係属中の米国特許出願明細書中に記載のごとき
ニッケルまたはアルミニウムに対する１種以上の置換金
属を含有し得るような溶融物が調製される。次に、この
溶融物が不活性ガスによって噴霧される。かかる噴霧に
際し、溶融物は急速に凝固して粉末となる。こうして得
られた粉末材料は、次いで、約1150℃の温度および約15
ksi（1055kg/cm²）の圧力の下で約２時間にわたり高温
等圧圧縮（熱間静水圧プレス）を施すことによって合体
させられる。かかる等圧圧縮によって得られた物体に常
温圧延を施せば、１群の顕著な改善された性質が該物体
に付与されるのである。

上記の溶融物は金属間化合物相および置換金属の原子並
びにホウ素の原子のみから成るのが理想的であるが、時
には１種以上の他種原子が偶発不純物として溶融物中に
不可避的に存在しても差支えないことが認められてい
る。

ここで言う「アルミニウム化三ニッケル基組成物」と
は、各種のアルミニウム化ニッケル組成物中に通例見出
されるような不純物を含有するアルミニウム化三ニッケ
ルを意味する。それはまた、本発明の実施によって達成
される特異な組合せの好ましい性質を損なうことのない
その他の成分元素および（または）置換元素を含有して
いてもよい。その中には、前記に引用された同時係属中
の米国特許出願明細書中に記載のごとき置換金属も含ま
れる。

発明の詳細な説明 Ni₃Al超合金系またはアルミニウム化三ニッケル基超合
金について言えば、成分金属はニッケルおよびアルミニ
ウムである。かかる系中においては、これらの金属はア
ルミニウム１原子当りニッケル３原子という化学量論的
な原子比で存在している。

アルミニウム化三ニッケルはニッケル−アルミニウム二
元合金系中に見出され、また従来のγ／γ′ニッケル基
超合金中のγ′相として知られている。アルミニウム化
三ニッケルは、硬さが大きいと共に、安定でありかつ高
温下で耐酸化性および耐食性を示すことから、構造材料
として有望なものと見なされている。

それぞれ660℃および1453℃の融点を有するアルミニウ
ムおよびニッケルから生成されるアルミニウム化ニッケ
ルは、75（原子）％のNi含量下で3.589Åの格子定数a₀
を持ったCu₃Al形［本明細書中において使用されるシュ
トゥルクトゥールベリヒト（Strukturbericht）命名法
によればL1₂形］の面心立方（FCC）結晶構造を示し、そ
して約1385〜1395℃の温度範囲内で溶解する。このよう
なアルミニウム化三ニッケルは、しばしばNi₃Alと表わ
されるが、１つの金属間化合物相であって独立した化合
物ではない。なぜなら、それは温度に応じ一定の組成範
囲にわたって存在するのであって、たとえば600℃では
約72.5〜77（原子）％［85.1〜87.8（重量％］のNi含量
範囲にわたって存在するからである。

多結晶質のアルミニウム化三ニッケルは極めて脆いので
あって、この材料を有用な製品に加工しようとしたり、
あるいはかかる製品を使用に供したりする際に加わる応
力の下では破砕が起こってしまうのである。

米国特許第4478791号明細書中に記載のごとく、急速に
冷却して凝固させるべき上記の合金系中にホウ素を含有
させれば、得られる急速凝固合金に対して望ましい延性
を付与し得ることが既に判明している。

また、成分金属であるニッケルまたはアルミニウムの一
部をある種の金属で置換すれば有益であることも判明し
ている。本明細書中では、このような金属は置換金属
（すなわち、Ni₃Al結晶構造中のニッケル置換体または
アルミニウム置換体）として示されている。なお、アル
ミニウム化三ニッケル中に置換金属を導入することによ
って生成される有益なアルミニウム化三ニッケル基組成
物は、前記に引用された同時係属中の米国特許出願明細
書中に開示されかつ記載されている。

ここで言う「置換金属」とは、合金系の必須成分である
望ましい組合せの成分金属の一部を成す異種の金属に取
って代わり、それによってかかる異種の成分金属に置き
換わるような金属を意味する。

更にまた、化学量論的比率を保持しながらも合金系の第
４成分として置換金属のコバルトを含有するような急速
凝固組成物には有用かつ有益な性質が付与されることも
見出されている。このような発見は、1984年９月９日に
提出されかつ本願の場合と同じ譲受人に譲渡された同時
係属中の米国特許出願第4647326号明細書中に記載され
ている。前記にも述べた通り、この米国特許出願明細書
は引用によって本明細書中に併合されている。なお、下
記の合金試料Ｔ−19はこのようにコバルトを置換金属と
して含有する合金である。

かかる先行発明の合金組成物、そしてまた本発明の組成
物は、本明細書中および米国特許第4478791号明細書中
に記載のごとく、第３成分としてホウ素を含有していな
ければならない。第３成分としてのホウ素の好適な添加
量範囲は0.2〜1.5（原子）％である。

先行する米国特許第4478791号明細書中の記載によれ
ば、最適のホウ素添加量は約１（原子）％であって、そ
の場合には急速凝固製品において室温下で約100ksi（70
30kg/cm²）に降伏強さを達成し得ることが見出された。
なお、かかる製品の破断点ひずみは室温下で約10％であ
った。

生成される組成物は、L1₂形の結晶構造を示す特定の金
属間化合物相を有していなければならない。かかる組成
物はまた、少なくとも約10³℃／秒の冷却速度で溶融物
を冷却し、それにより主相が規則状態または不規則状態
のL1₂形結晶構造を示すような固体を生成させる方法に
従って製造されたものでなければならない。

米国特許第4478791号の方法に従い急速凝固鋳造リボン
として製造された合金は、極めて望ましい強度および延
性を有することが判明している。以前の試料の延性レベ
ルがゼロであったのに比べれば、それによって達成され
る延性は特に顕著なものである。

しかしながら、かかる鋳造リボンに焼なましを施すと延
性の低下が生じることが判明した。すなわち、焼なまし
脆化が認められたのである。このことは、1985年10月３
日に提出された同時係属中の米国特許第783718号明細書
中に記載されている。かかる焼なまし脆化は低温脆性を
もたらすことになる。

焼なまし脆化の克服に関する顕著な進歩は、噴霧技術と
粉末合体技術との組合せを用いてアルミニウム化三ニッ
ケル基合金の製品を製造することによって達成される。
このこともまた、1985年10月３日に提出された同時係属
中の米国特許出願第783718号明細書中に記載されてい
る。

このたび、噴霧技術と粉末合体技術との組合せによって
製造された製品の性質とりわけ強度は、機械的処理工程
および熱機械的処理工程の使用によって実質的に改善し
得ることが見出された。

実施例１１群のアルミニウム化三ニッケル基合金のそれぞれを誘
導加熱によって真空融解し、それにより10ポンド（4.53
6kg）の鋳塊を調製した。これらの合金の組成は下記第
１表に示す通りであった。

真空融解によって得られた鋳塊を再融解し、そしてアル
ゴンガスで噴霧した。かかる噴霧は、いずれも本願の場
合と同じ譲受人に譲渡されたエスエイ・ミラー（S.A.Mi
ller）の同時係属米国特許出願第584687、584688、5846
89、584690および584691号明細書中に記載のごとき１種
以上の方法に従って実施した。なお、これらの米国特許
出願明細書の内容は引用によって本明細書中に併合され
るものとする。合体させるべき急速凝固粉末を得るため
には、その他公知の噴霧法を使用することもできる。こ
うして得られた粉末をふるい分けし、そして100メッシ
ュ以下の粒度を有する画分を選択した。

選択された粉末試料を金属容器内に封入し、そしてHIP
を施した。HIPとは、当業界において公知のごとく、粉
末を合体させるための高温等圧圧縮操作を意味する。本
実施例の場合、上記の粉末試料には約1150℃および約15
ksi（1055kg/cm²）の条件下で約２時間にわたるHIPが施
された。

得られた合体試験片の各種の機械的性質が、HIPを施し
たままの状態で評価された。得られた結果は下記第２表
中に示す通りである。

以下の表および説明中において使用される略号およびそ
の意味は次の通りである。YSはksi単位で表わされた降
伏強さ、ksiは1000ポンド／平方インチ、TSはksi単位の
引張強さ、ULはパーセント単位の一様伸び、一様伸びは
試験片の最大強度点において測定された伸び、ELはパー
セント単位の全伸び、そして全伸びは破断点における試
験片の伸びの量である。ELがULより大きい場合、これは
ネッキングが起こったことを示す。

これらの合金試料の各々は、室温すなわち約20℃におい
て望ましい組合せの強度および延性を有している。これ
らの特性値を基準として、以下の実施例において調製さ
れる合金試料の特性値が比較される。

実施例２実施例１に記載のごとくにして調製された、HIPを施し
たままの３種の合金試料に対して更に焼なましを施し
た。焼なまし後の合金試料の物理的性質は、HIPを施し
たままの合金試料の物理的性質と共に、下記第3B、3Cお
よび3D表中に示されている。なお、第3A表は各合金試料
に関するHIPおよび焼なましの温度を示しており、また
第3B、3Cおよび3D表は合金試料Ｔ−18、Ｔ−19およびＴ
−56に関する室温特性をそれぞれ示している。

すなわち、第3B、3Cおよび3D表中には室温下で測定され
た機械的性質が示されているわけである。

焼なましの結果、合金試料Ｔ−56およびＴ−19に関する
特性値にはほとんど変化がなかったのに対し、合金試料
Ｔ−18は多少の延性向上および強度向上を示したことが
明らかである。

実施例３実施例１に記載のごとくにして調製された合金試料Ｔ−
18の合体試験片に対し、様々な組合せの加熱、冷却およ
び冷間加工を様々な順序で施した。

すなわち、本実施例においては、実施例１に記載の合金
試料Ｔ−18の合体試験片に対して下記第４表中に示され
るような処理および試験が施された。

施された処理工程は下記第４表中の「処理条件」欄に示
されており、また物理的性質の測定値も同表中に示され
ている。

上記第４表中に示された特性値から明らかな通り、溶融
物の噴霧によって粉末化されかつHIPにより合体させて
得られたホウ素添加アルミニウム化三ニッケル基合金に
冷間加工と焼なましとの組合せを施した場合、約1/4の
強度向上および約２倍の延性向上を達成することができ
る。

熱機械的処理工程を施したいずれの試験片においても、
室温下における引張伸びは顕著に良好である。その結
果、熱機械的処理を受けた材料においては、降伏強さ
（YS）はHIPを施したままの材料の場合と同じレベルに
留まっているが、極限引張強さ（TS）は遥かに大きくな
っている。

実施例４実施例１に記載のごとくにして調製された合金試料Ｔ−
19の合体試験片に対し、様々な組合せの加熱、冷却およ
び冷間加工を様々な順序で施した。

すなわち、本実施例においては、実施例１に記載の合金
試料Ｔ−19の合体試験片に対して下記第５表中に示され
るような処理および試験が施された。

第５表中に示された結果から明らかな通り、冷間加工と
焼なましとの組合せを施したことによってULおよびELは
1/6程度の増加を示している。更に注目すべきことに
は、常温圧延および焼なましを受けた試験片において
は、各試験片のELがULに比べて大きいことからわかるよ
うにネッキングが認められる。その上、かかるネッキン
グには強度の低下が伴わないばかりか、僅かな増加さえ
認められる。かかる強度の増加は24時間程度という長時
間の焼なまし後においても失われることはない。

実施例５前述の通り、アルミニウム化三ニッケル基組成物はL1₂
形の結晶構造を示す。それらは、単一の相から成る規則
状態の面心立方晶系（FCC）合金である。

他の単一相FCC合金と比較するため、各種の合金の試験
片の機械的性質を下記にまとめて示す。ここに示された
性質は、４種の単一相FCC合金に関する降伏強さ（YS、
単位ksi）、引張強さ（TS、単位ksi）およびひずみ硬化
率（ds/de、単位ksi）である。それらの値は下記第６表
中に示されている。

実施例６実施例１に記載のごとくにして調製された合金試料Ｔ−
19の合体試験片に対し、約25％の圧下量で常温圧延を施
したが、焼なましは行わなかった。かかる常温圧延の結
果、下記第７表から明らかなごとく引張特性値は劇的に
増大した。

本発明の実施に際しては、冷間加工がもたらす各種のア
ルミニウム化三ニッケル基組成物の物理的性質の変化
は、試験片に施される冷間加工の度合によって調節する
ことができる。

第７表を見れば明らかな通り、試験片に25％の冷間加工
を施しかつ焼なましは行わない場合、合金試料Ｔ−19の
試験片の降伏強さは著しく高い値を示す。冷間加工を合
金試料Ｔ−19に関する降伏強さは約250ksi（17575kg/cm
²）程度にも達するが、この値は延性を示す塊状の単一
相FCC合金に関して報告された値の中でも最高のレベル
に属する。強度増大のために伸びの値は比較的小さくな
っているが、試験片のネッキングによって示されるごと
くに延性は十分なものである。

上記の結果から十分に明らかとなる通り、本発明の諸工
程を使用すれば、噴霧および粉末合体によって得られた
ホウ素添加アルミニウム化三ニッケル基組成物の室温特
性を実質的に変化させることができるのである。

本発明の特徴の１つに従って述べれば、広範囲の組成を
有するホウ素添加アルミニウム化三ニッケル基組成物の
室温引張強さを改善するためには、0.2〜1.5（原子）％
のホウ素を含有するアルミニウム化三ニッケル基組成物
の溶融物を調製し、ガス噴霧によりその溶融物を急速に
凝固させて粉末化し、その粉末を高温等圧圧縮により合
体させて緻密な物体を形成し、次いでその物体に冷間加
工を施せばよい。

実施例７下記第8A表に示すような鋳塊を真空溶解によって調製し
た。なお、表中に示された含量は成分の添加量に基づい
ている。

吹付成形法（射出成形:spray forming process）に従っ
て上記の溶融物を噴霧し、それにより低温の集積面上に
緻密な物体を形成した。かかる吹付成形法の一例は、米
国特許第3826301および3909921号明細書中に開示されて
いる。なお、その他の吹付成形法を使用することもでき
る。形成された物体を取外し、そして熱処理工程および
熱機械的処理工程を含む一連の処理操作を施した。

本実施例および上記実施例においては、各々の処理工程
を受けた材料から試験片を作製することにより、各々の
処理工程がもたらす機械的性質の変化を調べた。使用し
た処理操作および各々の処理操作後に得られた試験結果
を下記第８表中に示す。

第8B表中に示されたデータから明らかな通り、試験片の
性質は本発明の冷間加工工程の結果として大幅に向上し
た。

以上の説明からわかるような通り、本発明の実施によれ
ば、アルミニウム化三ニッケル基組成物の室温下におけ
る物理的性質を実質的に改善することができる。なお本
発明は、ホウ素添加アルミニウム化三ニッケル基組成物
の溶融物を噴霧し、こうして得られた粉末を合体させる
ことによって物体を形成する工程を含んでいる。

かかる物体の形成は、上記の説明中ではHIPによって行
われるように記載されている。とは言え、かかる物体を
形成するために役立つその他の方法を使用するともでき
る。たとえば、吹付成形法によって物体を形成すること
可能である。かかる吹付成形法の一例は、米国特許第38
26301および3909921号明細書中に記載されている。ま
た、噴霧された溶融物の流れを受容面で遮って急速に凝
固させることにより物体を形成するようなその他の吹付
成形法も使用することが可能である。

本発明の方法はホウ素添加アルミニウム化三ニッケル基
組成物に適用し得るものであるが、合金試料Ｔ−19もア
ルミニウム化三ニッケル基組成物の１種である。なぜな
ら、この組成物中のコバルトはニッケルに対する置換金
属（すなわち、ニッケル置換体）として含有されている
からである。このように、ここで言う「アルミニウム化
三ニッケル基組成物」は、コバルトのごときニッケル置
換体並びにバナジウム、ケイ素、ニオブ、タンタルおよ
びチタンのごときアルミニウム置換体を含有する組成物
をも包含するものである。

かかる置換金属の含量は、ホウ素添加アルミニウム化三
ニッケル基組成物の性質または本発明によって可能とな
るそれらの性質の改善を損なうことのないようなもので
あればよい。たとえば、コバルトのごときニッケル置換
体は下記式中のａが0.05〜0.30程度となるような含量を
有することが好ましい。その他の成分に関する許容含量
範囲は下記の式によって示される通りである。

[(Ni_1-aMa)_1-x(Al_1-b)_ｂ）_x］_100-yBy 式中、Ｍはニッケルに対する置換金属であり、ａは0.0
〜0.3の範囲内好ましくは約0.05〜0.15の範囲内の値を
有し、はアルミニウムに対する置換金属であり、ｂは
0.0〜0.10の範囲内好ましくは約0.01〜0.07の範囲の値
を有し、ｘは0.23〜0.25の範囲内好ましくは約0.24の値
を有し、またｙは0.2〜1.50の範囲内好ましくは0.2〜1.
0の範囲内の値を有する。

本発明の主要な利点の１つは、噴霧および粉末合体によ
って得られたアルミニウム化三ニッケル基組成物の機械
的性質が熱機械的処理の結果として改善されることにあ
る。なお、置換金属を含まない単純なホウ素添加アルミ
ニウム化三ニッケル基組成物を処理すれば、より大きい
利益を生み出すことができる。かかる組成物の一例は合
金試料Ｔ−18であって、これはニッケルおよびアルミニ
ウムを本質的に化学量論的な比率で含有している。もう
１つの例は合金試料Ｔ−56であるが、これはニッケルに
富む組成物である。すなわち、上記式中のニッケル含量
（１−ｘ）は0.75より大きく、またアルミニウム含量ｘ
は0.25より小さいのである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献山口正治，馬越佑吉著「金属間化合物」（昭和59年８月30日，日刊工業新聞社発行）Ｐ．115〜116，Ｐ125

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）式〔(Ni_1-aMa)_1-x(Al_1-b)_b)_x〕_100-yBy （式中、Ｍはニッケルに対する置換金属であるコバルト
であり、ａは0.0〜0.30の範囲内の値を有し、はアル
ミニウムに対する置換金属であるケイ素、バナジウム、
タンタル、チタンおよびニオブから成る群より選ばれた
少なくとも１種の金属であり、ｂは0.0〜0.10の範囲内
の値を有し、ｘは0.23〜0.25の範囲内の値を有し、また
ｙは0.2〜1.50の範囲内の値を有する）で表わされるホ
ウ素添加アルミニウム化三ニッケル基組成物の溶融物を
調製し、（ｂ）前記溶融物を噴霧して急速に凝固させることによ
り、L1₂形の結晶構造を有する粉末粒子を生成させ、
（ｃ）前記L1₂形の結晶構造を保存しながら前記粒子を
合体させて物体を形成し、次いで（ｄ）冷間加工によっ
て前記物体を５％以上変形させる諸工程から成ることを
特徴とする、強度や延性などの室温特性を改善するため
のアルミニウム化三ニッケル基組成物の処理方法。
【請求項２】ａが約0.05〜0.15の範囲内の値を有する特
許請求の範囲第１項記載の方法。
【請求項３】ｂが0.01〜0.07の範囲内の値を有する特許
請求の範囲第１項記載の方法。
【請求項４】ｘが0.235〜0.245の範囲内の値を有する特
許請求の範囲第１項記載の方法。
【請求項５】ｙが0.2〜1.0の範囲内の値を有する特許請
求の範囲第１項記載の方法。
【請求項６】前記物体が射出成形によって形成される特
許請求の範囲第１項記載の方法。
【請求項７】前記物体が熱間静水圧プレスによって形成
される特許請求の範囲第１項記載の方法。
【請求項８】前記物体の変形度が10％以上である特許請
求の範囲第１項記載の方法。
【請求項９】前記物体の変形度が約25％である特許請求
の範囲第１項記載の方法。